Trasistores bipolares Aula de Eletrônica Analógica 1

1. Transistores Bipolares
Eletrônica Analógica 1
Eletrônica Analógica 1
Universidade Federal de Uberlândia
Prof. Augusto W. Fleury
Email: augustofleury@yahoo.com.br

2. Transistores Bipolares
p
O transistor é um dispositivo de três terminais cujo princípio básico é
controlar a corrente em dois de seus terminais (coletor e emissor)
variando se a corrente num terceiro terminal (base)
variando-se a corrente num terceiro terminal (base).
Através do controle da corrente é possível se ter aplicações como
amplificadores, chaves eletrônicas, osciladores, entre outras.
Esses elementos semicondutores foram aos poucos ocupando lugar
Esses elementos semicondutores foram aos poucos ocupando lugar
onde antes eram utilizadas as válvulas.
„ Motivos dessa substituição:
São menores e mais leves;
São menores e mais leves;
Possuem vida útil elevada;
Baixo consumo de energia;
Possuem baixo custo;
Possuem baixo custo;
Não necessitam de tempo para aquecimento.

3. i i l i d i i i l fl i
Transistores Bipolares
„ A principal característica dos transistores é permitir controlar a corrente que flui
em dois dos seus terminais (coletor e emissor), variando a corrente no terminar
chamado de base.
É
„ É constituído de três materiais semicondutores separados por duas junções.
„ Existem dois tipos: Transistores NPN e PNP.
„ As duas camadas externas são chamadas de emissor (E) e coletor (C) e a parte
„ As duas camadas externas são chamadas de emissor (E) e coletor (C) e a parte
central é chamada de base (B).

4. Transistores Bipolares
„ A base dos TJB’s é mais estreita e pouco dopada em relação ao emissor e
ao coletor e tem o nome de base porque é comum aos outros dois
materiais É constituído de três materiais semicondutores separados por
materiais. É constituído de três materiais semicondutores separados por
duas junções.
„ O emissor dos transistores é fortemente dopado e tem esse nome pelo fato
d iti t d d
de emitir portadores de carga.
„ O coletor possui dopagem média e coleta os portadores emitidos pelo
emissor.

5. Transistores Bipolares
„ Geralmente os transistores são hermeticamente fechados em um
encapsulamento plástico ou metálico, dependendo da potência de cada,
podendo ser de baixa potência média potência ou alta potência
podendo ser de baixa potência, média potência ou alta potência.
„ transistores de baixa e média tensão geralmente são encapsulados em
plástico. Já os de alta potência empregam o encapsulamento metálico.

6. Transistores Bipolares
„ Construtivamente, pode-se considerar que os transistores são formados por
duas junções, semelhante àquelas dos diodos semicondutores.
O i NPN ã f d l j õ NP PN i
„ Os transistores NPN são formados pelas junções NP-PN e os transistores
PNP são formados pelas junções PN-NP.

7. Polarização do transistor bipolar (NPN)
„ Seja o transistor NPN ou PNP a polarização completa mais empregada é
formada pela união entre a polarização direta da junção base-emissor com
a polarização reversa da junção coletor-base.
„ Quando esse método é empregado o transistor está trabalhando na região
ativa, operando como amplificador.
ativa, operando como amplificador.
„ A maior parte da potência dissipada no transistor ocorre na junção coletor-
base, por esta se encontrar reversamente polarizada.

8. Polarização do transistor bipolar (NPN)
„ Na polarização direta da junção base-emissor os portadores majoritários,
que nesse caso são os elétrons, são repelidos pelo pólo negativo da bateria
e se deslocam em alta velocidade em direção à base, formando a corrente
ç ,
de emissor (IE). Como a base é levemente dopada e muito fina (existem
poucas lacunas), um número reduzido desses elétrons do emissor fluem
através do terminal de base. Com isso há a formação de uma pequena
ç p q
corrente de base (IB). O restante dos elétrons atravessa a base, que oferece
baixa resistividade, e são atraídos pelo pólo positivo da bateria onde está o
coletor, formando-se assim, a corrente de coletor (IC). Existem estudos
( )
que mostram que de 1 a 5% dos elétrons emitidos pelo emissor ficam na
base. O restante é coletado pelo coletor.

9. Polarização do transistor bipolar (PNP)
„ Nos transistores PNP’s a polarização completa acontece de forma similar
aos NPN’s. A diferença é nos transistores PNP’s haverá um fluxo de
lacunas.

10. Polarização do transistor bipolar
„ Quando o transistor é polarizado adequadamente haverá um fluxo de
corrente e as tensões terão as polaridade indicadas na figura abaixo
„ Importante:
„ Nos transistores NPN os portadores majoritários são os elétrons e os
portadores minoritários são as lacunas.
„ Nos transistores PNP os portadores majoritários são as lacunas e o portadores
minoritários são os elétrons.

11. Polarização do transistor bipolar
„ A forma mais usual de representar a polarização direta e reversa para os
transistores NPN e PNP é mostrada abaixo.
„ Pelo fato da junção base-emissor estar diretamente polarizada, o
funcionamento é similar a um diodo conduzindo e, dessa forma, aparecendo
uma queda de tensão de 0,7V se o transistor for de silício e de 0,3V para
q , , p
transistores de germânio.